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Previous issue date: 2003-07-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / The presence of weld lines in injection moulded reinforced thermoplastics
contributes towards substantial reduction in mechanical properties, due to
unfavourable orientation of the reinforcement in the weak plane of the weldline.
However, published literature presents controversial data on the influence of
glass fiber and lamellar talc on the weldline strength. Therefore, tensile
mechanical properties of injection moulded polypropylene copolymer (PPcopol)
composites with short glass fiber and three different grades of talc (medium,
fine and ultrafine size) were investigated in presence and absence of weldline.
PPcopol composites with 10, 20, 30 and 40 wt. % of filler were compounded in a
co-rotating twin-screw extruder and tensile test specimens were injection
moulded without and with butt weldlines. The DSC measured increase in the
degree of percentage crystallinity of the thermoplastic matrix with talc content,
contributed to a slight increase in tensile strength of talc-filled composites only
in mouldings without weldlines. The tensile properties of mouldings with
weldline were superior in talc-filled composites than in glass fiber (GF)
reinforced composites, indicating clearly the pronounced debilitating effect of
higher GF aspect ratio in comparison to the lower aspect ratio of talc lamellae.
The depreciation in tensile modulus and strength of the moulded composites
with weldline increases with filler volume fraction and is greater in glass fiberreinforced
composites than in talc-filled composites. The particle size
differences of the three grades of talc used in this work had minor influence on
the weldline tensile properties, probably due to the nearly similar values of
aspect ratio of lamellae of these talcs. These results on weldline tensile
properties of PP composites were corroborated with scanning electron
microscopy analysis of the preferential fiber/talc orientation patterns in the
weldline region of moulded tensile specimen with and without weldline. / A presença de linhas de solda em moldados por injeção de
termoplásticos reforçados contribui para intensa redução nas propriedades
mecânicas, devido a orientação desfavorável do reforço no plano fraco da linha
de solda. Entretanto, existe na literatura divulgada uma controvérsia sobre o
efeito debilitante da fibra de vidro em relação a carga lamelar de talco na
resistência à tração da linha de solda. Portanto, as propriedades mecânicas de
tração em moldados por injeção de copolímero de propileno (PPcopol) reforçado
com fibra de vidro curta e três talcos de granulometrias diferenciadas (media,
fina e ultrafina) foram investigados na presença e ausência de linha de solda.
Compósitos de PPcopol com 10, 20, 30 e 40% em peso de reforço foram
preparados numa extrusora dupla-rosca corrotacional ZSK-30 e corpos de
prova para ensaios de tração foram moldados por injeção sem e com linha de
solda de encontro frontal (butt weld).
O aumento no grau de cristalinidade da matriz termoplástica, medido por
DSC em função da concentração do talco, teve influência perceptível apenas
nas propriedades mecânicas dos compósitos moldados por injeção sem linha
de solda. As propriedades mecânicas de tração dos moldados com linha de
solda apresentaram valores absolutos superiores nos compósitos com talcos
fino e ultrafino em relação aos de fibra de vidro (FV), demonstrando a influência
da maior razão de aspecto do reforço fibroso em relação ao lamelar. A
depreciação no módulo e resistência mecânica dos compósitos moldados com
linha de solda aumenta com a fração volumétrica do reforço e é maior para os
compósitos com FV do que com talco. A granulometria variada dos três tipos
de talco teve influência menor nas propriedades mecânicas dos compósitos
com linha de solda, provavelmente devido a pequena variação na razão de
aspecto dos talcos utilizados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/772 |
| Date | 03 July 2003 |
| Creators | Sena Neto, Alfredo Rodrigues de |
| Contributors | Sousa, José Alexandrino de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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